李賽博，徐麗萍，方曼曼，王 睿，琚小倩，呂振濤，萬科幸

（石河子大學(xué) 理學(xué)院，新疆 石河子832003）

瑪河流域耕地景觀細(xì)碎化與利用效率的關(guān)聯(lián)性探析

李賽博，徐麗萍，方曼曼，王 睿，琚小倩，呂振濤，萬科幸

（石河子大學(xué) 理學(xué)院，新疆 石河子832003）

運(yùn)用生態(tài)學(xué)景觀格局指數(shù)測(cè)算了瑪納斯河流域耕地細(xì)碎化水平，利用DEA-Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)方法測(cè)算了耕地利用的純技術(shù)效率和規(guī)模效率，運(yùn)用相關(guān)分析測(cè)度了細(xì)碎化水平與耕地利用的純技術(shù)效率、規(guī)模效率和綜合效率的關(guān)系。結(jié)果表明：研究區(qū)耕地逐漸由初期小面積斑塊占主導(dǎo)、空間上破碎分布的格局趨于耕地景觀連續(xù)化。20年間耕地景觀綜合效率為“降低—增加—降低”走勢(shì)，同時(shí)耕地生產(chǎn)率呈現(xiàn)“增加—降低—增加”的趨勢(shì)，耕地生產(chǎn)率和20年間的技術(shù)變化走勢(shì)吻合。景觀邊緣復(fù)雜度和耕地景觀規(guī)模度水平對(duì)耕地技術(shù)效率和全要素生產(chǎn)率產(chǎn)生一定負(fù)面影響。耕地景觀形狀的不規(guī)整阻礙了農(nóng)業(yè)的發(fā)展及農(nóng)業(yè)機(jī)械的采用，也造成農(nóng)業(yè)經(jīng)營效率的損失，無形中提高了使用機(jī)械的物質(zhì)費(fèi)用，降低了糧食生產(chǎn)的勞動(dòng)生產(chǎn)率、土地生產(chǎn)率和成本產(chǎn)值率。

耕地景觀；細(xì)碎化；利用效率；DEA；SPSS

耕地細(xì)碎化是指由于自然或人文因素的干擾所導(dǎo)致的耕地景觀由簡(jiǎn)單趨向于復(fù)雜的過程，即耕地景觀由單一、均質(zhì)和連續(xù)的整體趨向于復(fù)雜、異質(zhì)和不連續(xù)的斑塊鑲嵌體[1]。耕地細(xì)碎化是許多國家農(nóng)業(yè)中存在的主要問題之一[2-3]。主要原因是細(xì)碎化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率具有一定影響[4]。其積極作用表現(xiàn)在耕地細(xì)碎化有利于農(nóng)戶進(jìn)行多元化種植；另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為耕地細(xì)碎化阻礙了農(nóng)業(yè)的發(fā)展及農(nóng)業(yè)機(jī)械的采用[5-6]。Jabarin等[7]利用調(diào)查約旦北部的農(nóng)戶資料所獲取的有關(guān)小麥生產(chǎn)方面的數(shù)據(jù)，運(yùn)用廣義最小二乘估計(jì)模型，研究耕地細(xì)碎化與小麥生產(chǎn)成本的關(guān)系，結(jié)果顯示小麥生產(chǎn)成本因耕地細(xì)碎化的存在而增加。Wadud等[8]為研究耕地細(xì)碎化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)效率的影響程度，以孟加拉為例，采用了隨機(jī)前沿函數(shù)和研究方法，研究結(jié)果表明農(nóng)戶擁有的地塊平均面積越大（即耕地細(xì)碎化程度越低），農(nóng)戶生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)技術(shù)效率就會(huì)越高。許慶等[9]以調(diào)查獲得的吉林、四川、江西和山東4個(gè)省份在1993年、1995年、1999年和2000年的農(nóng)戶數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用半對(duì)數(shù)模型，定量分析了家庭人均年收入與耕地細(xì)碎化之間的關(guān)系。王秀清等[10]以調(diào)查獲得的山東省萊西市農(nóng)戶數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用分組對(duì)比法、因子分析方法和聚類分析法，研究了耕地細(xì)碎化與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之間的關(guān)系[10]。但一些學(xué)者研究層面只停留在了農(nóng)民收入，即社會(huì)經(jīng)濟(jì)上，并沒有從景觀生態(tài)學(xué)的角度去分析兩者之間的關(guān)系，而且很少有學(xué)者把景觀生態(tài)學(xué)與數(shù)據(jù)包絡(luò)分析結(jié)合起來去研究此問題，且針對(duì)瑪河流域細(xì)碎化的時(shí)空特征及與耕地利用效率的關(guān)系分析尚未涉及。本文采用主成分分析法和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法定量研究區(qū)域的耕地細(xì)碎化和耕地利用效率水平，以此為基礎(chǔ)探析耕地細(xì)碎化和耕地利用效率的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)而使耕地資源規(guī)模更具合理化，提高瑪納斯河流域灌溉農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、科學(xué)化的合理性，為降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高耕地利用效率提供參考。

1 研究區(qū)概況

瑪納斯河流域85°01°—86°32′E，43°27′—45°21′N，位于新疆準(zhǔn)噶爾盆地西南部，相鄰于準(zhǔn)噶爾盆地邊緣和著名的天山山脈，最高海拔5 242.5 m，平原區(qū)海拔300～500 m，地形南高北低，山區(qū)和平原各半。地處天山北坡經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)核心地帶，流域總面積8.432萬km2，截止到2010年人口數(shù)達(dá)到102.08萬人。該流域?qū)儆诘湫偷拇箨懶詺夂?，夏季炎熱冬季寒冷，年均氣?.8℃，年降水量為110～200 mm[11]。

行政區(qū)域包括石河子市、沙灣縣和瑪納斯縣，以及分布在兩縣境內(nèi)新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)八師和農(nóng)六師的農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)。目前流域主要景觀類型為：草地、未利用土地和耕地，占全流域的90%左右。流域水資源經(jīng)過多年的開發(fā)，有利于耕地的擴(kuò)張，現(xiàn)在瑪納斯河流域是中國第4大灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。

2 材料與方法

2.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理

本研究遙感影像數(shù)據(jù)由美國地質(zhì)勘察局（USGS）官方網(wǎng)站（http：∥www.usgs.gov）下載，包括1990年、2000年、2005年與2010年的Landsat TM（分辨率30 m×30 m）遙感影像數(shù)據(jù)。先對(duì)研究區(qū)的同一時(shí)期的三景Landsat影像進(jìn)行幾何精校正、配準(zhǔn)、圖像鑲嵌與裁剪、去云及陰影處理和光譜歸一化預(yù)處理步驟。然后采用eCogniton軟件的面向?qū)ο蟮挠跋穹治龇椒ń庾g地物，同時(shí)從已經(jīng)處理得到的研究區(qū)域的土地利用現(xiàn)狀圖上選取均勻的驗(yàn)證圖斑，進(jìn)行外業(yè)實(shí)地檢驗(yàn)。根據(jù)《土地利用現(xiàn)狀分類》國家標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合研究區(qū)域的實(shí)際情況，劃分出9類土地利用景觀：草地、林地、水域、耕地、建設(shè)用地、裸地、沙地、鹽堿地和未利用地。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)源主要來自研究期間的《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》、《新疆建設(shè)兵團(tuán)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《石河子統(tǒng)計(jì)年鑒》、《沙灣縣統(tǒng)計(jì)年鑒》以及《瑪納斯縣統(tǒng)計(jì)年鑒》。

2.2 景觀指數(shù)選取

文章借鑒已有研究成果[12-13]，在耕地類型尺度上選擇地塊平均面積（MPS）、邊界密度（ED）、地塊密度（PD）、面積加權(quán)形狀指數(shù)（AWMSI）和面積加權(quán)分維數(shù)（AWMPFD）等指數(shù)描述耕地細(xì)碎化。

2.3 主成分分析

由于所選衡量細(xì)碎化的景觀指數(shù)之間存在著很大的相關(guān)性，因此本研究用主成分法消除相關(guān)性，避免主觀賦權(quán)帶來的偏差，并達(dá)到降維目的，使得能利用更少的變量更多地反映耕地細(xì)碎化的信息。同時(shí)，構(gòu)建瑪河流域地區(qū)耕地細(xì)碎化測(cè)度體系。

2.4 DEA模型

Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)最初是由瑞典經(jīng)濟(jì)學(xué)家和統(tǒng)計(jì)學(xué)家Malmquist于1953年首先提出，用來分析不同時(shí)期的消費(fèi)變化。Caves等[14]首先將該指數(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)率變化的測(cè)算，此后與Charnes等[15]建立的DEA理論相結(jié)合，在生產(chǎn)率測(cè)算中的應(yīng)用日益廣泛。

根據(jù)DEA-Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)方法，各效率存在以下關(guān)系：

TFPch=Effch·Techch=Sech·Pech·Techch式中：TFPch代表TFP變化；Techch代表技術(shù)進(jìn)步；Effch代表技術(shù)效率變化；Sech表示規(guī)模效率變化；Pech表示純技術(shù)效率變化，當(dāng)Techch，Effch，Sech或Pech大于1時(shí)，表明其對(duì)TFP的提高有促進(jìn)作用，反之，則有阻礙作用[16]。

2.5 投入—產(chǎn)出指標(biāo)選擇

選取耕地產(chǎn)出指標(biāo)時(shí)既要考慮耕地資源的經(jīng)濟(jì)效益，又要考慮耕地的社會(huì)效益。經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)主要選取農(nóng)業(yè)（種植業(yè)）總產(chǎn)值，其作為一項(xiàng)基本的輸出指標(biāo)可以反映某個(gè)區(qū)域的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的規(guī)模和總量；耕地的社會(huì)效益主要表現(xiàn)為保障國家的糧食安全和社會(huì)穩(wěn)定，因此，利用糧食總產(chǎn)量作為耕地社會(huì)效益的衡量指標(biāo)。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入指標(biāo)可以用土地、資本和勞動(dòng)力投入的數(shù)量來表征[17-19]。鑒于數(shù)據(jù)的可獲得性，用農(nóng)作物播種面積來表示土地的投入，資本的投入用農(nóng)田化肥施用量和農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力來表示，勞動(dòng)力投入用生產(chǎn)中的實(shí)際勞動(dòng)人員來表示。

3 結(jié)果與分析

3.1 瑪河流域耕地細(xì)碎化評(píng)價(jià)

1990—2010年，瑪河流域耕地景觀由研究初期小面積斑塊占主導(dǎo)的格局和空間上破碎分布的格局逐漸趨于耕地景觀連續(xù)化（圖1）。耕地的平均斑塊面積逐年遞增，遞增幅度高達(dá)29.11%，且尤以2005—2010年、1990—2000年兩時(shí)段內(nèi)遞增幅度最為顯著，分別高達(dá)99.33%，77.32%。與此相反，耕地景觀的斑塊密度、面積加權(quán)的平均形狀指標(biāo)和面積加權(quán)的平均斑塊分維數(shù)總體呈現(xiàn)出遞減趨勢(shì)，尤其在2005—2010年，這一變化更為明顯。其中，斑塊密度指數(shù)減少了35.85%，面積加權(quán)的平均形狀指標(biāo)和面積加權(quán)的平均斑塊分維數(shù)則分別由2005年的17.395 5，1.246 3減少到2010年的14.769 8，1.232 4。

圖1 瑪河流域耕地景觀指數(shù)變化

1990—2010年，瑪河流域耕地景觀主要向西部擴(kuò)展，同時(shí)又向內(nèi)部蔓延（圖2）。其中耕地面積增加量近似于1990年的耕地面積的97.75%，但是也存在3.7%耕地面積減少的現(xiàn)象。耕地減少區(qū)域主要分布在石河子行政區(qū)域內(nèi)，這和1990—2010年石河子市區(qū)急速擴(kuò)張有關(guān)，且耕地消亡形狀和市區(qū)蔓延形狀吻合。

圖2 瑪河流域1990-2010年耕地動(dòng)態(tài)分布

對(duì)于1990—2000年，可以看出1990年的耕地細(xì)碎化現(xiàn)象比較嚴(yán)重，在這10年間擴(kuò)張的耕地主要沿著原有的耕地景觀邊界向其周圍蔓延。2000—2005年耕地面積增加值和1990—2000年相近，不過從空間上可以看出，蔓延區(qū)域主要分布在沙灣縣，瑪納斯縣增加的耕地比較分散。2005—2010年耕地面積增加200 654.8 hm2，比前兩個(gè)階段增加明顯，且沙灣縣是主要的擴(kuò)展區(qū)域。

文章用主成分法消除景觀指數(shù)的相關(guān)性，計(jì)算景觀指數(shù)特征值及對(duì)細(xì)碎化的貢獻(xiàn)率，前兩個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到了98.76%，大于85%，說明前兩個(gè)主成分的變化基本可代表5個(gè)景觀指數(shù)的變化，可用第一和第二主成分綜合衡量耕地細(xì)碎化度。

第一主成分與邊緣密度（ED）、面積加權(quán)的平均形狀指標(biāo)（AWMSI）、面積加權(quán)的平均斑塊分維數(shù)（AWMPFD）的相關(guān)系數(shù)在0.80以上，其中與ED，AWMSI，AWMPFD的相關(guān)系數(shù)是正值，表示邊緣密度越大，形狀越復(fù)雜，第一主成分?jǐn)?shù)值越大。第二主成分主要代表平均斑塊面積和斑塊密度（PD），載荷值大于93%。其中與平均斑塊面積的相關(guān)系數(shù)是-0.935，表示第二主成分與平均斑塊面積是負(fù)相關(guān)關(guān)系，斑塊平均面積越大，第二主成分?jǐn)?shù)值越小。PD與第二主成分的相關(guān)系數(shù)是0.993，表示斑塊密度越大，耕地景觀越趨于細(xì)碎化，第二主成分值越大。

3.2 瑪河流域耕地利用效率評(píng)價(jià)

研究區(qū)域包含的縣級(jí)行政區(qū)域即DMU（決策單元）較少，DEA模型的C2R模型分析，需要DMU個(gè)數(shù)多于投入和產(chǎn)出個(gè)數(shù)及主要用于截面數(shù)據(jù)。如果強(qiáng)行進(jìn)行C2R模型分析會(huì)導(dǎo)致最終的效率值真實(shí)性降低。針對(duì)此現(xiàn)象，采用DEA模型的Malmquist指數(shù)分析處理面板數(shù)據(jù)和時(shí)間序列數(shù)據(jù)，計(jì)算出3個(gè)研究期間段的效率變化量。將時(shí)刻上的景觀細(xì)碎化指數(shù)，轉(zhuǎn)為3個(gè)研究期間的變化量，以建立變化量和變化量之間的關(guān)系。

使用學(xué)者Coelli[19]編寫的DEA模型專用程序DEAP Version 2.1，采用產(chǎn)出導(dǎo)向的方法，對(duì)瑪河流域1990—2010年的耕地利用效率變化值進(jìn)行測(cè)算，其中綜合效率=技術(shù)效率×規(guī)模效率。

瑪河流域近20年耕地景觀綜合效率為“降低—增加—降低”走勢(shì)（圖3）。前10年，研究區(qū)域的耕地面積雖然在急劇增加，但是處于規(guī)模遞減階段，即對(duì)耕地利用效率不高，對(duì)耕地的粗放現(xiàn)象比較嚴(yán)重。其中比較異常的是這10年純技術(shù)效率變化穩(wěn)定在1，即給定投入的情況下耕地獲取最大產(chǎn)出的能力不變。而2000—2005年的綜合效率變化值為1.420，大于1，5年增加42%。同時(shí)耕地生產(chǎn)率呈現(xiàn)“增加—降低—增加”的趨勢(shì)，和20年間的技術(shù)變化走勢(shì)吻合。

圖3 瑪河流域分地區(qū)耕地利用效率評(píng)價(jià)

石河子市1990—2000年耕地景觀處于規(guī)模效率遞減階段，而2000—2010年純技術(shù)效率和規(guī)模效率都有所提升，其中純技術(shù)效率提升更為明顯?，敿{斯縣和沙灣縣在1990—2000年的綜合效率變化大于1，瑪納斯縣的純技術(shù)效率并沒有提升，而是規(guī)模更優(yōu)，對(duì)于沙灣縣這兩者均有升高，2000—2005年兩縣的綜合效率值為1，處于穩(wěn)定階段，而技術(shù)變化在降低。2005—2010年瑪納斯縣的技術(shù)得到明顯提升，而沙灣縣處于規(guī)模遞減階段，且純技術(shù)效率值也有所降低。對(duì)于耕地生產(chǎn)率，石河子市在20年間一直增加，其中在1990—2010年和2005—2010年，技術(shù)變化對(duì)其貢獻(xiàn)最大，2000—2005年純技術(shù)效率變化和規(guī)模效率變化對(duì)其貢獻(xiàn)較大。瑪納斯縣和沙灣縣在1990—2000年和2005—2010年的耕地生產(chǎn)率處于增長(zhǎng)階段，且主要貢獻(xiàn)都在于技術(shù)提升，即耕地生產(chǎn)率的增長(zhǎng)主要依靠技術(shù)進(jìn)步水平的提高，而不是耕地效率水平（技術(shù)效率和規(guī)模效率）的改善。

石河子市耕地利用綜合效率變化值為1，即給定投入的情況下耕地獲取最大產(chǎn)出的能力不變，而技術(shù)變化達(dá)到了1.763（圖4）。沙灣縣的耕地綜合效率變化值為0.927，耕地利用效率在下降，其對(duì)耕地生產(chǎn)率的貢獻(xiàn)率為-7.3%，純技術(shù)效率和規(guī)模效率對(duì)綜合效率的貢獻(xiàn)分別為-5.5%和-2%?，敿{斯縣20年間，耕地利用效率處于增長(zhǎng)階段，規(guī)模效率貢獻(xiàn)率為0.7%，同時(shí)綜合利用效率對(duì)耕地生產(chǎn)率的貢獻(xiàn)率為0.7%，而技術(shù)變化對(duì)其貢獻(xiàn)率達(dá)到了71.2%。

3.3 瑪河流域耕地細(xì)碎化與利用效率關(guān)系分析

文中分別選取耕地技術(shù)指數(shù)值和耕地全要素生產(chǎn)率值作為因變量，以反映耕地細(xì)碎化的第一、第二主成分為自變量，建立逐步回歸模型。分析結(jié)果表明，第一、二主成分均未進(jìn)入模型，說明這兩個(gè)指標(biāo)與耕地技術(shù)指數(shù)、全要素生產(chǎn)率指數(shù)之間未呈現(xiàn)明顯的相關(guān)關(guān)系。針對(duì)此現(xiàn)象，本文擬采用相關(guān)分析中的“線性雙變量”分析，耕地技術(shù)指數(shù)和耕地全要素生產(chǎn)率指數(shù)均與第一、二主成分呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。其中第一主成分包括邊緣密度（ED）、面積加權(quán)的平均形狀指標(biāo)（AWMSI）、面積加權(quán)的平均斑塊分維數(shù)（AWMPFD），說明隨著第一主成分值的增加即耕地景觀邊緣越復(fù)雜其耕地技術(shù)指數(shù)和全要素生產(chǎn)率指數(shù)是遞減的。第二主成分主要代表平均斑塊面積和斑塊密度（PD），且與平均斑塊面積是負(fù)相關(guān)和斑塊密度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，其中F2值越大，即耕地景觀規(guī)模度越低，耕地景觀破碎度越高，而耕地技術(shù)值和全要素生產(chǎn)率指數(shù)越低。

圖4 1990-2010年瑪河流域分地區(qū)耕地利用效率評(píng)價(jià)

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

對(duì)耕地細(xì)碎化與耕地利用效率的關(guān)系進(jìn)行研究時(shí)，實(shí)際有兩種截然不同的觀點(diǎn)，一種觀點(diǎn)認(rèn)為：耕地細(xì)碎化有利于農(nóng)戶進(jìn)行多元化種植，合理配置并充分利用農(nóng)村勞動(dòng)力，以維持或增加農(nóng)戶的種植業(yè)凈收入；另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為耕地細(xì)碎化阻礙了農(nóng)業(yè)的發(fā)展及農(nóng)業(yè)機(jī)械的采用，也造成農(nóng)業(yè)經(jīng)營效率的損失和耕地面積的減少，無形中提高了使用機(jī)械的物質(zhì)費(fèi)用，降低了糧食生產(chǎn)的勞動(dòng)生產(chǎn)率、土地生產(chǎn)率和成本產(chǎn)值率[20-22]。本研究結(jié)果表明，當(dāng)?shù)氐母丶夹g(shù)確實(shí)有所提高，而反映在耕地利用效率上并沒有很好體現(xiàn)出來，出現(xiàn)這種情況的原因可能是某些地區(qū)落后的耕作水平拉低了整個(gè)行政區(qū)的耕地技術(shù)水平，即差異顯著。且石河子1990年的播種面積為152 400 hm2，2010年的播種面積為194 580 hm2，增加了42 180 hm2，1990年的農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值為47 192萬元，2010年的農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值904 983萬元，表明20年間石河子地區(qū)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值增長(zhǎng)可能大多建立在播種面積的增加，而在單位面積上的產(chǎn)出即耕地利用效率并不是很樂觀。

其中對(duì)于邊緣復(fù)雜度較高問題，一方面要使農(nóng)民權(quán)益得到保障，同時(shí)要參照節(jié)約集約利用耕地的規(guī)定，對(duì)耕地進(jìn)行重新劃定，通常采取措施對(duì)形狀不規(guī)則、達(dá)不到機(jī)械耕作要求的耕地，可以利用相關(guān)的手段將其轉(zhuǎn)化為整齊、規(guī)則，以進(jìn)行集約經(jīng)營，促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，為創(chuàng)建社會(huì)主義現(xiàn)代化農(nóng)村，積極構(gòu)建新型農(nóng)村提供前提條件。本文的耕地細(xì)碎化指標(biāo)由景觀邊緣復(fù)雜度和耕地景觀規(guī)模度水平兩個(gè)因素組成，且目前對(duì)瑪河流域耕地技術(shù)效率和全要素生產(chǎn)率產(chǎn)生一定負(fù)面影響，但是這種影響往往隨著細(xì)碎化水平而改變，因此下一步需要結(jié)合此現(xiàn)象確定研究區(qū)的最佳耕地規(guī)模。

4.2 結(jié)論

（1）近20年，研究區(qū)耕地景觀逐漸趨于連續(xù)化。不同階段內(nèi)耕地景觀連續(xù)化進(jìn)程表現(xiàn)出不同的演變趨勢(shì)，但景觀連續(xù)化依舊是研究區(qū)耕地景觀格局變動(dòng)的主旋律。隨著時(shí)代進(jìn)步，瑪河流域以及其區(qū)域內(nèi)的石河子市、瑪納斯縣和沙灣縣，其耕地生產(chǎn)率和時(shí)代進(jìn)步息息相關(guān)，而時(shí)代進(jìn)步則通過技術(shù)進(jìn)步體現(xiàn)，純技術(shù)效率和規(guī)模效率并沒有起到明顯的促進(jìn)作用。

（2）1990—2010年瑪河流域耕地景觀形狀的不規(guī)整阻礙了農(nóng)業(yè)的發(fā)展及農(nóng)業(yè)機(jī)械的采用，也造成農(nóng)業(yè)經(jīng)營效率的損失，無形中提高了使用機(jī)械的物質(zhì)費(fèi)用，降低了糧食生產(chǎn)的勞動(dòng)生產(chǎn)率、土地生產(chǎn)率和成本產(chǎn)值率。同時(shí)耕地景觀規(guī)?；慕档?，一定水平上抑制了瑪河流域的耕地技術(shù)效率和全要素生產(chǎn)率。對(duì)于機(jī)耕，要求條田具有一定的長(zhǎng)度，若條田太短，農(nóng)機(jī)開行長(zhǎng)度太小，轉(zhuǎn)彎次數(shù)增多，生產(chǎn)率較低，機(jī)械磨損較大，消耗燃料也多，根據(jù)試驗(yàn)測(cè)定，拖拉機(jī)開行長(zhǎng)度小于300～400 m時(shí)，生產(chǎn)效率顯著降低[23]。

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Analysis of Correlation Between Farmland Landscape Fragmentation and Utilization Efficiency in Manas River Basin，Xinjiang Uygur Autonomous Region

LI Saibo，XU Liping，F(xiàn)ANG Manman，WANG Rui，JU Xiaoqian，LYU Zhentao，WAN Kexing
（College of Science，Shihezi University，Shihezi，Xinjiang832003，China）

We calculated the level of farmland landscape fragmentation by ecology landscape pattern index in Manas River Basin，and used the method of DEA-Malmquist productivity index to measure the pure technical efficiency and scale efficiency of farmland use and relationship between the level of farmland landscape fragmentation and pure technical efficiency，scale efficiency，comprehensive efficiency of farmland use.The results showed that pattern of farmland of the study area had tended gradually to continuous farmland landscape from the early small dominated patches and fragmentized pattern in space.Farmland landscape comprehensive efficiency in the two decades had the trend of‘reduce—increase—reduce’and farmland productivity was the trend of‘increase—reduces—increase’.Farmland productivity and technical change trend in the two decades were similar.Landscape edge levels of complexity and farmland landscape scale of arable land had negative effects on technical efficiency and total factor productivity.Farmland landscape irregular shape hindered the development of agriculture and agricultural machinery and caused the loss of agricultural management efficiency，which enhanced virtually the costs to use mechanical material and reduced the labor productivity and land productivity of grain production and cost output ratio.

farmland landscape；fragmentation；utilization efficiency；DEA；SPSS

F301.2;F323.21;S181

A

1005-3409（2017）01-0311-06

2016-02-17

2016-03-07

石河子大學(xué)大學(xué)生研究訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（SRP2015301）；國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201510759079）

李賽博（1994—），男，河南商丘人，本科生，研究方向?yàn)橥恋刭Y源管理。E-mail：742187365＠qq.com

徐麗萍（1978—），女，新疆庫爾勒人，副教授，主要從事資源與環(huán)境生態(tài)研究。E-mail：xlpalw＠sina.com